委任されたプルーフオブステーク(DPoS)–トータルビギナーズガイド

ビットコインは、コンセンサスに使用されるプルーフオブワークモデルを使用して作成されましたが、それ以来、他のコンセンサスモデルが開発されています。これは、ユーザーと開発者がどのコンセンサスモデルが最適であるかについて意見を述べるにつれて、暗号通貨コミュニティ内で時々白熱した議論につながりました.

真実は、それぞれに独自の長所と短所があり、コンセンサスモデルの選択には、アプリケーションとネットワークのタイプ、およびセキュリティ、分散化、スケーラビリティのニーズを考慮する必要があるということです。.

かなり人気のあるコンセンサスモデルの1つは、Delegated Proof of Stake(DPoS)モデルです。これは、Bitsharesのコンセンサスメカニズムとして2014年にDanLarimerによって開発されました。それ以来、さまざまな実装で他のプラットフォームによって使用されています。 DPoSモデルは民主的なコンセンサスモデルであり、プルーフオブステーク方式からいくつかの注目すべき変更があり、主にその分散化とスケーラビリティに影響を与えます。.

委任されたプルーフオブステークのしくみ

DPoSは、委任された利害関係者を使用して、ブロックチェーンを検証し、民主的に設計されたモデルでコンセンサスの問題を解決します。 DPoSでは、トークンの量が最も少ない利害関係者でも、ネットワークのブロックプロデューサーを選択する選挙プロセスで投票することができます。.

DPoSとPoSの大きな違いの1つは、DPoSシステムに参加するための最小の利害関係者トークン要件がないことです。もう1つの違いは、ユーザーの投票の重みは、利害関係者の合計トークンに関連付けられている生産をブロックするのではなく、賭け金に比例することです。.

DPoSを作成する際の意図は、より効率的な形式のプルーフオブステークコンセンサスを持つことでした。 DPoSソリューションは、特にネットワークのスケーラビリティに重点を置いており、ネットワークトランザクションを数秒で確認できるため、現在利用可能な最もスケーラブルなソリューションになっています。.

モデルの基本は、コンセンサスに達するリアルタイムの投票プロセスと、証人またはブロックプロデューサーの選択における評判です。このモデルでは、権力は常に利害関係者の手にあり、彼らは評判に基づいて証人を追加および削除することができます。目撃者またはブロックプロデューサーは、二重支払いが発生しないようにブロックの検証と投稿を担当します.

証人の選択dPoS

dPoSでの証人選択の概要。画像 ソース

利害関係者は、実際の証人を変更できるだけでなく、証人の数もいつでも変更できます。これにより、目撃者は常に正直に行動するようになります。悪意を持って行動した場合、関係者によって目撃者として削除されるためです。.

DPoSで合意に達することは、4つの基本的なステップに要約されます。

  1. ブロックプロデューサー(目撃者)は利害関​​係者によって選出されます。
  2. 次に、目撃者は、目撃者の数に等しいブロック数を持つラウンドロビンローテーションに入ります。これにより、各ラウンドを競争の激しい市場経済にすることで信頼性が確保されます。
  3. 目撃者はブロックを検証してブロードキャストします。
  4. コンセンサスに達し、プロセスが新たに始まります.

目撃者は、ブロックを作成する限り、その作業に対して報酬が与えられます。目撃者はトランザクションの詳細を変更することはできませんが、互いに共謀した場合、トランザクションがブロックに含まれるのを防ぐことができます。.

そのような悪意のある行動は、ほぼ確実に次のラウンドで証人に投票されるでしょう。さらに、特定のトランザクションをブロックする行為は、トランザクションが最終的に正直な証人によって作成されたブロックに含まれるため、長期的には効果的ではありません。.

それらを正直に保つ

Delegated Proof of Stakeは、100%正直なノードの参加を促進するように特別に設計されました。最長のチェーンは、最大の過半数によって承認されたチェーンである必要があります。これは、ノードが共謀して悪意を持って行動している場合(可能性は低い)、利害関係者はブロック検証が100%ではなかったことに気付くことを意味します.

そのような場合、彼らは現在の証人のセットを削除することに投票するでしょう。そして、最終的には、100%正直なノード参加を持つ少数派チェーンが、参加率が100%未満のすべてのチェーンを追い越します。承認投票のプロセスでは、有効な投票権の50%を持っている人でも、自分で1人のプロデューサーを選択することはできません。.

地方分権の比較

地方分権の比較。画像 ソース

利害関係者が証人を自由に削除できるようにするこの設計は、DPoSメソッドの重要なセキュリティ機能です。これは、証人の選出は利害関係者によって管理されているため、証人にはネットワーク内で実際の力がないことを意味します。利害関係者は、代理投票と呼ばれるプロセスで他の人に投票を委任することもできます。このシステムにより、利害関係者はネットワークをはるかに制御できるようになり、より柔軟なネットワークを作成することもできます。.

DPoSモデルは、分散化とスケーラビリティの間で意図的なトレードオフを行うためにも作成されました。ビットコインやイーサリアムなどのプラットフォームでは真の分散化が見られ、コストはスケーラビリティが制限されています。 DPoSモデルでは、ネットワークのスケーラビリティを向上させるために、ある程度の集中化が許可されています.

ただし、モデルの集中化されたコンポーネントは透過的で識別可能であり、必要に応じて利害関係者が削除できます。地方分権化は、モデルの真の力がとにかく存在する利害関係者コミュニティにより多く存在します.

DPoSの重要な機能の1つは、利害関係者の投票によってシステムパラメータを変更できることです。これらのパラメータには、ブロックの間隔とサイズ、取引手数料、証人の報酬、さらには証人の数が含まれます。これにより、ネットワークの柔軟性が大幅に向上し、ネットワークの開発ニーズに合わせてネットワークを変更できます。.

DPoSの利点

PoWBitShares上のdPoS

PoWに対するdPoSの利点。画像 ソース

DPoSモデルは、独特の利点を提供するために作成され、多くのブロックチェーンで採用されています。最も明白なのは、エネルギー集約型のプルーフオブワークモデルの排除です。.

さらに、DPoSで使用される投票メカニズムにより、モデルの正式なガバナンスを活用して、必要なアップグレードが利用可能になったときにネットワークを準備できます。このオンチェーンガバナンスは、DPoSシステムが最も人気のあるブロックチェーンプラットフォームのいくつかを悩ませてきた論争の的となるフォークを回避するのに役立ちます.

最後になりましたが、DPoSモデルは、PoSモデルの一部であるNothing atStakeのジレンマを取り除きます。これは、バリデーターが2つの競合するチェーンで検証するためのコストがない場所です。もちろん、これはバリデーターにとって最も有益な戦略ですが、ネットワーク上では二重支払いの問題につながる可能性があります.

DPoSは、実際にブロックを作成するのではなく、利害関係者にブロックの作成者に投票させることで、これを防ぎます。最長のチェーンは常に有効なチェーンと見なされ、各ラウンドの前にプロデューサーの数と順序が固定されているため、悪意のあるプロデューサーがメインチェーンを追い抜くフォークを作成することはできません。.

DPoSのデメリット

もちろん、DPoSに対する批判もあります。特に、DPoSの集中化と、少数のオペレーターからの信頼の必要性です。完全なコンセンサスメカニズムの文脈から外れると、これらの問題のいくつかが問題になる可能性があるのは事実です。スケーラビリティを優先して分散化をあきらめることは、ネットワークへの攻撃を防ぐために分散化を必要とするビットコインにとって意味がない可能性があります.

むしろ、DPoSモデルとそのスケーラビリティおよび半集中化は、そのような脅威にさらされないアプリケーションにより適しています。したがって、ソーシャルネットワークのようなものではうまくいくかもしれませんが、金融ネットワークではうまくいきません。.

DPoSモデルに対する1つの脅威は、政治選挙で見られるものと類似しており、投票率が低いことです。ここでは、小さな利害関係を持つ利害関係者が、DPoSモデルに投票するだけの価値がないと感じるのが一般的です。これにより、クジラがネットワークに対してより直接的な影響力を持つための扉が開かれたままになります。特に、クジラがプロキシを介して多数の少数票を管理できる場合はなおさらです。.

インセンティブメカニズムと承認投票プロセスは、中央集権化の減少と操作された投票フレームワークの可能性の両方を軽減しますが、この2つに関する懸念は信頼できます。 DPoSモデルは柔軟に構築されているため、さまざまな実装がこれらの懸念にどのように対処するかを見るのは興味深いことです。.

委任されたプルーフオブステークを使用するブロックチェーン

コンセンサスメカニズムとしてのDelegatedProof-of-Stakeの使用が増えています。完全なリストではありませんが、現在DPoSを使用している暗号通貨には次のものがあります。

  • BitShares
  • Lisk
  • EOS
  • Steem
  • 箱舟
  • ナノ
  • カルダノ
  • テゾス

結論

コンセンサスメカニズムとしての委任されたプルーフオブステークの作成は、従来のプルーフオブステークに代わる新しい興味深い代替手段をもたらしました。すでに4年以上前から存在していますが、非常に柔軟なフレームワークであるため、将来の需要に合わせてどのように適応および変更されるかを確認する価値があります。.

スケーラビリティと分散化の間のトレードオフは、暗号通貨エコシステムがより自然に成長するのを助ける将来の実装のために研究される説得力のあるユースケースを提供します.

モデル自体は、SteemやBitsharesなどのDPoSを使用した成功した持続的な暗号通貨プラットフォームによってすでに証明されています。 EOS、Lisk、Cardanoなどのより野心的なプロジェクトはすべて同様に大量のサポートを獲得しており、それぞれが暗号通貨の世界に独自の貢献を提供する可能性があります.

これは、コンセンサスメカニズム自体が、その柔軟性が思いがけないメリットや実装につながる可能性があるため、注目に値する1つのケースです。.

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Mike Owergreen Administrator
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